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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Eine Geschirrspülmaschine umfasst einen Spülbehälter, in dem Spülgut zum Reinigen aufnehmbar ist. Im Betrieb der Geschirrspülmaschine kann es dazu kommen, dass nach der Durchführung eines Spülprogramms an Teilen des Spülguts Verschmutzungen und/oder Wasserrückstände verbleiben. Dies kann es erforderlich machen, das Spülprogramm erneut durchlaufen zu lassen oder die Teile des Spülguts manuell zu reinigen oder zu trocknen.
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Die
DE 10 2020 204 083 A1 beschreibt ein Computerprogrammprodukt für einen Roboter mit einem Computer zum Betreiben einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, aufweisend eine Mehrzahl von Behandlungsprogrammen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch den Computer den Roboter veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: Laden von für die Haushalts-Geschirrspülmaschine spezifischen Geschirrspülmaschinen-Skills aus einem Speicher und Ausführen zumindest eines Teils der geladenen Geschirrspülmaschinen-Skills zum Betreiben der Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Haushalts-Geschirrspülmaschine zur Verfügung zu stellen.
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Demgemäß wird eine Haushalts-Geschirrspülmaschine mit einem Spülbehälter zum Aufnehmen von Spülgut, einer Steuer- und Regeleinrichtung zum Durchführen eines Spülprogramms zum Reinigen des Spülguts und einem Haushalts-Roboter vorgeschlagen, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Spülprogramm während des Durchführens desselben zu unterbrechen, um dem Haushalts-Roboter ein Eingreifen in den Spülbehälter zu ermöglichen.
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Dadurch, dass das Spülprogramm unterbrochen wird und der Haushalts-Roboter in den Spülbehälter eingreift, ist es möglich, das Spülgut oder einzelne Objekte des Spülguts mit Hilfe des Haushalts-Roboters von Verschmutzungen und/oder Wasserrückständen zu befreien.
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Der Spülbehälter ist vorzugsweise quaderförmig. In dem Spülbehälter können mehrere Spülgutaufnahmen zum Aufnehmen des Spülguts vorgesehen sein. An dem Spülbehälter ist vorzugsweise verschwenkbar eine Tür angeschlagen, die geöffnet werden kann, damit der Haushalts-Roboter in den Spülbehälter eingreifen kann. Die Steuer- und Regeleinrichtung ist dazu eingerichtet, die Haushalts-Geschirrspülmaschine anzusteuern, um das Spülprogramm durchzuführen. In der Steuer- und Regeleinrichtung können mehrere Spülprogramme hinterlegt sein. Die Steuer- und Regeleinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, den Haushalts-Roboter anzusteuern oder eine Steuer- und Regeleinrichtung des Haushalts-Roboters anzusteuern. Die Steuer- und Regeleinrichtung des Haushalts-Roboters kann Teil der Steuer- und Regeleinrichtung der Haushalts-Geschirrspülmaschine oder umgekehrt sein. Das Spülgut kann eine beliebige Anzahl an Objekten, wie beispielsweise Gläser, Teller, Schüsseln, Tassen, Besteck oder dergleichen, umfassen.
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Der Haushalts-Roboter weist vorzugsweise einen beweglichen Roboterarm auf. Der Haushalts-Roboter kann derart angeordnet sein, dass der Roboterarm in den Spülbehälter hineinragt, um beispielsweise das Spülgut zu bewegen oder zu verlagern. Der Haushalts-Roboter kann in oder an dem Spülbehälter platziert sein. Beispielsweise ist der Haushalts-Roboter fest mit dem Spülbehälter verbunden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Haushalts-Roboter kann auch neben der Haushalts-Geschirrspülmaschine platziert sein. Der Haushalts-Roboter kann jedoch auch mobil ausgeführt sein. Hierzu kann der Haushalts-Roboter einen Fahrantrieb aufweisen. Der Haushalts-Roboter kann so, insbesondere mit Hilfe des Fahrantriebs, selbständig seine Position relativ zu der Haushalts-Geschirrspülmaschine verändern.
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Dass das Spülprogramm „unterbrochen“ wird, bedeutet vorliegend insbesondere, dass das Spülprogramm beispielsweise nach einem bestimmten Programmschritt beendet wird, der Haushalts-Roboter in den Spülbehälter hineingreift und das Spülprogramm dann wieder fortgesetzt wird. Das Spülprogramm kann beispielsweise einen Vorspülgang, einen Reinigungsgang, ein Zwischenspülen, einen Klarspülgang und einen Trocknungsgang aufweisen. Beispielsweise kann der Haushalts-Roboter vor dem Trocknungsgang in den Spülbehälter eingreifen. Das Spülprogramm kann auch modifiziert werden. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass Programmschritte hinzugefügt, wiederholt oder nicht durchgeführt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Haushalts-Roboter einen Roboterarm mit einer Sensorik, insbesondere einer Kamera, und/oder einem Effektor auf.
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Die Sensorik kann die Kamera umfassen. Die Sensorik kann jedoch auch beispielsweise ein Lidar-System (Engl.: Light Detection and Ranging) umfassen. Vorzugsweise trägt der Roboterarm die Sensorik und den Effektor. Der Effektor kann beispielsweise ein Greifer sein, mit dessen Hilfe Objekte des Spülguts gegriffen werden können. Der Effektor kann ein beliebiges Bauteil sein, das dazu geeignet ist, einzelne Objekte des Spülguts zu manipulieren oder zu bewegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer- und Regeleinrichtung dazu eingerichtet, eine Tür des Spülbehälters zu öffnen, um dem Haushalts-Roboter das Eingreifen in den Spülbehälter zu ermöglichen.
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Der Tür ist vorzugweise ein Türöffnungsmechanismus zugeordnet. Dieser Türöffnungsmechanismus kann von der Steuer- und Regeleinrichtung angesteuert werden, um die Tür automatisiert zu öffnen, sobald das Spülprogramm unterbrochen ist, so dass der Haushalts-Roboter durch die geöffnete Tür in den Spülbehälter eingreifen kann. Ein manuelles Öffnen der Tür ist verzichtbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboters innerhalb oder außerhalb des Spülbehälters platziert.
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Der Haushalts-Roboter kann innenseitig an dem Spülbehälter angebracht sein. Beispielsweise kann der Haushalts-Roboter jedoch auch neben dem Spülbehälter angeordnet sein. Der Haushalts-Roboter kann fest mit dem Spülbehälter verbunden sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Für den Fall, dass der Haushalts-Roboter innerhalb des Spülbehälters angeordnet ist, ist dieser insbesondere wasserdicht gekapselt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, einzelne Objekte des Spülguts zu lokalisieren.
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Unter „lokalisieren“ ist vorliegend zu verstehen, dass der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, eine jeweilige Position der Objekte in dem Spülbehälter zu erfassen. Die Objekte können Gläser, Teller, Tassen, Töpfe, Besteck oder dergleichen umfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, eine Lage der Objekte zu verändern.
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Beispielsweise kann der Haushalts-Roboter bestimmte Objekte drehen oder umpositionieren, so dass beispielsweise Wasserrückstände von dem jeweiligen Objekt ablaufen. Unter der „Lage“ eines jeweiligen Objekts ist vorliegend dessen Position und Orientierung innerhalb des Spülbehälters zu verstehen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, die Objekte hinsichtlich ihrer Art, hinsichtlich Verschmutzungen und/oder hinsichtlich Wasserrückständen zu klassifizieren.
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Unter der „Art“ sind vorliegend unterschiedliche Objekte, wie beispielsweise Teller, Schüsseln, Tassen, Gläser, Besteck oder dergleichen zu verstehen. Beispielsweise kann die Klassifikation derart erfolgen, dass beispielsweise Besteck hinsichtlich Wasserrückständen weniger anfällig ist als Objekte mit einem Hohlraum, wie beispielsweise Schüsseln. Unter „klassifizieren“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, unterschiedliche Objekte, beispielsweise aufgrund ihrer Form, Verschmutzungen und/oder Wasserrückständen, zu erkennen und zu beurteilen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Haushalts-Roboter zum Entfernen der Verschmutzungen und/oder der Wasserrückstände ein mechanisches Element, eine Lasereinrichtung, eine Druckluftdüse, eine Wasserdüse, einen Wassersauger und/oder ein Heizelement auf.
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Mit Hilfe des mechanischen Elements, der Lasereinrichtung, der Druckluftdüse und der Wasserdüse können Verschmutzungen von dem jeweiligen Objekt entfernt werden. Mit Hilfe der Druckluftdüse, dem Wassersauger oder dem Heizelement hingegen können Wasserrückstände entfernt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, zum Entfernen der Wasserrückstände die Objekte zu verschieben und/oder zu verdrehen.
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Beispielsweise kann der Haushalts-Roboter mit Hilfe seines Effektors ein Objekt greifen, das beispielsweise Verschmutzungen und/oder Wasserrückstände aufweist. Der Haushalts-Roboter kann dann dieses Objekt innerhalb des Spülbehälters verschieben und/oder verdrehen, so dass die Wasserrückstände von dem jeweiligen Objekt ablaufen können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, zum Entfernen der Wasserrückstände eine die Objekte aufnehmende Spülgutaufnahme zu verschieben und/oder anzuheben.
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In diesem Fall werden nicht einzelne Objekte, sondern die gesamte Spülgutaufnahme mit Hilfe des Haushalts-Roboters verschoben und/oder angehoben. Beispielsweise greift der Haushalts-Roboter mit seinem Effektor hierzu die jeweilige Spülgutaufnahme.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Spülgutaufnahme in mehrere Zonen unterteilt, wobei sich die Zonen dadurch voneinander unterscheiden, dass in den unterschiedlichen Zonen Objekte mit einem unterschiedlichen Potenzial für Wasserrückstände aufnehmbar sind.
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In diesem Fall kann vorteilhafterweise auf eine Kamera verzichtet werden, da die Objekte in die unterschiedlichen Zonen direkt einsortiert werden. Unter dem „Potential“ für Wasserrückstände ist vorliegend zu verstehen, dass unterschiedliche Objekte des Spülguts unterschiedlich viel Wasser aufnehmen können. So weist beispielsweise ein Messer ein deutlich kleineres Potential für Wasserrückstände als ein Glas auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, nach einer Unterbrechung des Spülprogramms zusätzliche Objekte in den Spülbehälter einzulegen.
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Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die zusätzlichen Objekte bei dem ursprünglichen Start des Spülprogramms noch in Benutzung waren. Auch vergessene Objekte können so noch in den Spülbehälter eingelegt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer- und Regeleinrichtung dazu eingerichtet, das Spülprogramm in Abhängigkeit der zusätzlich eingelegten Objekte anzupassen.
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Beispielsweise kann dem Spülprogramm ein weiterer Reinigungsgang und/oder ein Zwischenspülen hinzugefügt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, einen innerhalb des Spülbehälters auftretenden Fehlerfall zu erkennen und zu beheben.
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Beispielsweise kann ein innerhalb des Spülbehälters drehbar gelagerter Sprüharm von einem Objekt des Spülguts blockiert sein. Der Haushalts-Roboter kann mit Hilfe seiner Sensorik diese Blockade erkennen oder die Blockade von der Haushalts-Geschirrspülmaschine signalisiert bekommen und das störende Objekt identifizieren und anschließend entfernen oder umpositionieren, so dass der Sprüharm nicht weiter blockiert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer- und Regeleinrichtung dazu eingerichtet, das Spülprogramm an ein Vorhandensein von Personen in einem Umfeld der Haushalts-Geschirrspülmaschine anzupassen.
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Beispielsweise kann das Spülprogramm derart angepasst werden, dass die Haushalts-Geschirrspülmaschine weniger Geräusche emittiert.
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Vorteilhafterweise findet stets eine Kommunikation zwischen der Haushalts-Geschirrspülmaschine und dem Haushalts-Roboter beziehungsweise externen Sensoren statt. Diese Kommunikation kann auf unterschiedlichen Wegen, wie beispielsweise elektrische Signale, optische Signale, elektromagnetische Wellen, Schall oder dergleichen, stattfinden. Hierbei wird das OSI-Modell (Engl.: Open Systems Interconnection) als Referenzmodell betrachtet. Die Kommunikation kann auf einzelnen oder allen Schichten des OSI-Modells basieren und ständig oder nur zu einer bestimmten Zeit Daten übertragen.
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Zusätzlich ist es möglich, dass der Haushalts-Roboter über die nachfolgend erläuterten Wege mit der Haushalts-Geschirrspülmaschine kommuniziert. Lokal kann dies über eine direkte Kommunikation zwischen dem Haushalts-Roboter und der Haushalts-Geschirrspülmaschine oder eine indirekte Kommunikation zwischen dem Haushalts-Roboter und der Haushalts-Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Robotersteuerung oder Robotersteuerung zu Haushalts-Roboter, erfolgen.
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Cloud-basiert kann dies durch eine indirekte Kommunikation zwischen dem Haushalts-Roboter und der Haushalts-Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Cloud des Roboteranbieter oder Cloud des Roboteranbieters zu Haushalts-Roboter, eine indirekte Kommunikation zwischen Haushalts-Roboter und Haushalts-Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Cloud der Haushalts-Geschirrspülmaschine oder Cloud der Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Haushalts-Roboter, oder eine indirekte Kommunikation zwischen Haushalts-Roboter und Haushalts-Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Cloud der Haushalts-Geschirrspülmaschine, Cloud der Haushalts-Geschirrspülmaschine zu Cloud des Roboteranbieters oder Cloud des Roboteranbieters zu Haushalts-Roboter, erfolgen.
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Bei der Cloud-basierten Kommunikation ist es ebenso realisierbar, dass diese Verbindung über eine Mobilfunkeinheit, insbesondere seitens des Haushalts-Roboters, seitens der Haushalts-Geschirrspülmaschine oder sowohl seitens des Haushalts-Roboters als auch seitens der Haushalts-Geschirrspülmaschine übertragen wird.
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Zusätzlich ist es möglich, dass die Datenverarbeitung sowohl lokal bei dem Haushalts-Roboter, einer Robotersteuerung, einer weiteren externen Steuereinheit oder alternativ in der Cloud stattfinden kann.
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Die zu übertragenden Daten können beispielsweise Sensordaten, insbesondere von internen Sensoren der Haushalts-Geschirrspülmaschine oder des Haushalts-Roboters, wie beispielsweise Stromwerte, Motordrehzahlen, Kamerabilder oder dergleichen, Zustände beziehungsweise Fehlerzustände der Haushalts-Geschirrspülmaschine und/oder des Haushalts-Roboters, Parameter einzelner Komponenten der Haushalts-Geschirrspülmaschine und/oder des Haushalts-Roboters, ein Fortschritt des Spülprozesses, Informationen zum Spülprozess oder Daten umfassen, die für die Ausführung eines der beschriebenen Anwendungsfälle durch den Haushalts-Roboter oder die Haushalts-Geschirrspülmaschine notwendig sind. Die Daten können Positionsdaten, insbesondere von Geschirrteilen, eine maximale Kraft des Effektors des Haushalts-Roboters, eine maximale Geschwindigkeit des Haushalts-Roboters, Sensordaten oder dergleichen, umfassen.
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Grundsätzlich ist es ebenso möglich, dass die Kommunikation von seitens des Haushalts-Roboters ausgeht. Ein Beispiel ist eine Kommunikation des Haushalts-Roboters mit der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufgrund der Anforderung beziehungsweise der benötigten Sensordaten von der Haushalts-Geschirrspülmaschine für die Ausführung eines der genannten Anwendungsfälle.
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Weitere mögliche Implementierungen der Haushalts-Geschirrspülmaschine umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Haushalts-Geschirrspülmaschine hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Haushalts-Geschirrspülmaschine sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Haushalts-Geschirrspülmaschine. Im Weiteren wird die Haushalts-Geschirrspülmaschine anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Haushalts-Geschirrspülmaschine;
- 2 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Haushalts-Geschirrspülmaschine;
- 3 zeigt verschiedene schematische Ansichten von in der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufnehmbaren Objekten;
- 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Spülprogramms für die Haushalts-Geschirrspülmaschine gemäß 1;
- 5 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 6 zeigt eine schematische Ansicht eines in der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufnehmbaren Objekts;
- 7 zeigt eine Ansicht verschiedener Ausführungsformen von an einem Roboterarm befestigbaren Werkzeugen;
- 8 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 9 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 10 zeigt mehrere schematische Ansichten einer Spülgutaufnahme für die Haushalts-Geschirrspülmaschine gemäß 1;
- 11 zeigt weitere schematische Ansichten der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 12 zeigt eine schematische Aufsicht der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 13 zeigt eine schematische Seitenansicht der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 14 zeigt weitere schematische Ansichten der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 15 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 16 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 17 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 18 zeigt mehrere schematische Ansichten eines in der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufnehmbaren Objekts;
- 19 zeigt eine schematische Ansicht verschiedener in der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufnehmbarer Objekte;
- 20 zeigt eine weitere schematische Aufsicht der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 21 zeigt weitere schematische Aufsichten der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 22 zeigt weitere schematische Seitenansichten der Spülgutaufnahme gemäß 10;
- 23 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines in der Haushalts-Geschirrspülmaschine aufnehmbaren Objekts;
- 24 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des Objekts gemäß 23;
- 25 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des Objekts gemäß 23;
- 26 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des Objekts gemäß 23;
- 27 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des Objekts gemäß 23;
- 28 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht des Objekts gemäß 23;
- 29 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 30 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 31 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Spülprogramms gemäß 4;
- 32 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Haushalts-Geschirrspülmaschine gemäß 1; und
- 33 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems, das die Haushalts-Geschirrspülmaschine gemäß 1 aufweist.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Die 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Haushalts-Geschirrspülmaschine 1. Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 umfasst einen Spülbehälter 2, der durch eine Tür 3, insbesondere wasserdicht, verschließbar ist. Hierzu kann zwischen der Tür 3 und dem Spülbehälter 2 eine Dichteinrichtung vorgesehen sein. Der Spülbehälter 2 ist vorzugsweise quaderförmig. Der Spülbehälter 2 kann in einem Gehäuse der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 angeordnet sein. Der Spülbehälter 2 und die Tür 3 können einen Spülraum 4 zum Spülen von Spülgut bilden.
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Die Tür 3 ist in der 1 in ihrer geöffneten Stellung dargestellt. Durch ein Schwenken um eine an einem unteren Ende der Tür 3 vorgesehene Schwenkachse 5 kann die Tür 3 geschlossen oder geöffnet werden. Mit Hilfe der Tür 3 kann eine Beschickungsöffnung 6 des Spülbehälters 2 geschlossen oder geöffnet werden. Der Spülbehälter 2 weist einen Boden 7, eine dem Boden 7 gegenüberliegend angeordnete Decke 8, eine der geschlossenen Tür 3 gegenüberliegend angeordnete Rückwand 9 und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 10, 11 auf. Der Boden 7, die Decke 8, die Rückwand 9 und die Seitenwände 10, 11 können beispielsweise aus einem Edelstahlblech gefertigt sein. Alternativ kann beispielsweise der Boden 7 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 weist ferner zumindest eine Spülgutaufnahme 12 bis 14 auf. Vorzugsweise können mehrere, beispielsweise drei, Spülgutaufnahmen 12 bis 14 vorgesehen sein, wobei die Spülgutaufnahme 12 eine untere Spülgutaufnahme oder ein Unterkorb, die Spülgutaufnahme 13 eine obere Spülgutaufnahme oder ein Oberkorb und die Spülgutaufnahme 14 eine Besteckschublade sein kann.
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Wie die 1 weiterhin zeigt, sind die Spülgutaufnahmen 12 bis 14 übereinander in dem Spülbehälter 2 angeordnet. Jede Spülgutaufnahme 12 bis 14 ist wahlweise in den Spülbehälter 2 hinein- oder aus diesem herausverlagerbar. Insbesondere ist jede Spülgutaufnahme 12 bis 14 in einer Einschubrichtung E in den Spülbehälter 2 hineinschiebbar oder hineinfahrbar und entgegen der Einschubrichtung E in einer Auszugsrichtung A aus dem Spülbehälter 2 herausziehbar oder herausfahrbar.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 umfasst eine Steuer- und Regeleinrichtung 15. Mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 15 kann die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 angesteuert werden. Beispielsweise können mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 15 unterschiedliche Spülprogramme durchgeführt werden. Die Steuer- und Regeleinrichtung 15 kann innerhalb der Tür 3 platziert sein.
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2 zeigt eine weitere schematische perspektivische Ansicht der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1. Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 weist einen Haushalts-Roboter 16 auf. Der Haushalts-Roboter 16 kann innerhalb oder außerhalb des Spülbehälters 2 platziert sein. Der Haushalts-Roboter 16 kann an dem Spülbehälter 2 montiert sein. Davon abweichend kann der Haushalts-Roboter 16 jedoch auch - wie in der 2 gezeigt - neben dem Spülbehälter 2 angeordnet sein. In diesem Fall ist der Haushalts-Roboter 16 nicht direkt mit dem Spülbehälter 2 verbunden.
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Der Haushalts-Roboter 16 umfasst einen beweglichen Roboterarm 17 eine an dem Roboterarm 17 angebrachte Sensorik 18, insbesondere ein Kamerasystem, und einen Effektor 19, der als Greifer ausgebildet sein kann. Ferner ist dem Haushalts-Roboter 16 eine Steuer- und Regeleinrichtung 20 zugeordnet. Die Steuer- und Regeleinrichtung 20 kann mit der Steuer- und Regeleinrichtung 15 kommunizieren. Ferner kann die Steuer- und Regeleinrichtung 20 auch Teil der Steuer- und Regeleinrichtung 15 oder umgekehrt sein.
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Mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 ist es beispielsweise möglich, die Trocknungsleistung der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 zu verbessern. Hierzu können Wasserrückstände, die sich nach einem Spülvorgang oder Reinigungsvorgang auf dem Spülgut, in Spülgutteilen oder der Spülgutaufnahme 12 bis 14 befinden, mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 entfernt werden. Der Haushalts-Roboter 16 kann sich hierbei innerhalb oder außerhalb der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 befinden.
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Es sind verschiedene Anwendungsfälle denkbar, in denen der Haushalts-Roboter 16 während eines Spülprogramms eingreifen kann. Beispielsweise kann ein Eingriff in den Reinigungsprozess selbst erfolgen. Dies kann mit Hilfe einer entsprechenden Dosierung von Reiniger und/oder Klarspüler, einer Reinigungsunterstützung oder einer Programmänderung durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Eingriff in die Positionierung von Objekten, insbesondere Spülgut, möglich. Hierbei kann eine Korrektur von Objektpositionen, eine Objektzufuhr oder eine Objektentnahme durchgeführt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann durch die Erkennung und Beseitigung von Wasserrückständen ein Eingriff in den Trocknungsprozess durchgeführt werden. Ferner ist eine automatische Fehlerbehandlung dahingehend möglich, dass Fehlerfälle erkannt und behoben werden.
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Bei einigen der vorgenannten Anwendungsfälle ist es notwendig, dass die Position der Objekte als bekannt vorausgesetzt wird. Da dies nur bedingt mit einer Vorgabe beim Einräumen durch einen Benutzer beziehungsweise durch eine exakte Positionierung durch den Haushalts-Roboter 16 erreicht werden kann, wird die Sensorik 18 für diese Anwendungsfälle als optional vorausgesetzt. Die nachfolgend erläuterte Methodik kann für mehrere Anwendungsfälle angewendet werden.
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Die 3 zeigt mehrere zu lokalisierende und/oder zu klassifizierende Objekte 21 bis 23. Die Objekte 21 bis 23 sind Spülgut. Beispielsweise ist das Objekt 21 ein Teller (strichpunktiert), das Objekt 22 eine Tasse (gepunktet) und das Objekt 23 ein Messer (gestrichelt). Damit die Objekte 21 bis 23 klassifiziert und lokalisiert werden können, ist eine Auswertung von Kamerabildern notwendig. Diese kann beispielsweise mit einem Ansatz der künstlichen Intelligenz, beispielsweise mit Hilfe eines Convolutional Neural Network, umgesetzt werden.
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Verschiedene Methoden zur Erkennung, Lokalisierung und Segmentierung sind in der 3 dargestellt. Es ist denkbar, die Objekte 21 bis 23 in Bildern zu klassifizieren, zu klassifizieren und gleichzeitig zu lokalisieren, mehrere Objekte in einem Bild mit Bounding Boxes 24 bis 26 zu unterscheiden als auch auf Pixelbasis die Objekte 21 bis 23 im Bild zu erkennen. Ebenso ist es denkbar, die Objekte 21 bis 23 nicht nur aufgrund ihres Aussehens zu klassifizieren, sondern auch anhand weiterer Merkmale, wie beispielsweise anhand ihres Verschmutzungsgrads oder ob das jeweilige Objekt 21 bis 23 anhand seiner Konturen anfällig für überbleibende Wasserreste nach dem Spülprogramm ist.
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Es ist möglich, mit der Information eines lokalisierten Objekts 21 bis 23 die Orientierung des jeweiligen Objekts 21 bis 23 im Raum zu bestimmen. Optional kann mit Hilfe einer weiteren Information oder eines Sensorsignals, beispielsweise mit Hilfe einer 3D-Kamera oder einem Lidar-System (Engl.: Light Detection and Ranging), die Orientierung des Objekts 21 bis 23 im Raum bestimmt werden und dem bereits lokalisierten Objekt 21 bis 23 zugeordnet werden. Die Bestimmung der Orientierung im Raum kann ebenso beispielsweise mit einem Ansatz der künstlichen Intelligenz, beispielsweise mit Hilfe eines Convolutional Neural Network, umgesetzt werden. Die Orientierung kann beispielsweise durch die Translation sowie Rotation zu einem Referenzpunkt oder -koordinatensystem beschrieben werden.
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Die 4 und 5 stellen jeweils ein beispielhaftes Spülprogramm 27 der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 dar. Das Spülprogramm 27 umfasst einen Vorspülgang 28, einen Reinigungsgang 29, ein Zwischenspülen 30, einen Klarspülgang 31 und einen Trocknungsgang 32. Grundsätzlich ist der Eingriff des Haushalts-Roboters 16 in das aktive Spülprogramm 27 zu jedem Zeitpunkt möglich.
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Es sind mehrere Anwendungsfälle möglich. Beispielsweise kann eine Dosierung von Reiniger und/oder Klarspüler durchgeführt werden. Es ist möglich, während des Spülprogramms 27 Reiniger sowie Klarspüler adaptiv und somit angepasst an den aktuellen Verschmutzungsgrad des Spülguts einzufüllen. Dies kann abhängig von der Phase des Spülprogramms 27 stattfinden, abhängig von Sensordaten oder bei Erkennung von beispielsweise nicht entfernten Speiserückständen durch die Sensorik 18 in Kombination mit einem Klassifikationsalgorithmus (beispielhafte Klassen: sehr stark verschmutztes Spülgut, stark verschmutztes Spülgut, verschmutztes Spülgut, sauberes Spülgut) des Haushalts-Roboters 16. In der 5 sind Phasen gekennzeichnet, in denen eine Zugabe von Reiniger (gestricheltes Kästchen) oder Klarspüler (strichpunktiertes Kästchen) möglich ist.
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Ein weiterer Anwendungsfall ist eine Reinigungsunterstützung. Hierzu kann während des Spülprogramms 27 die Reinigung des Spülguts mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 unterstützt werden. Dies kann beispielsweise durch eine unterstützende mechanische Krafteinwirkung des Haushalts-Roboters 16 geschehen. Die Erkennung des Spülguts erfolgt wie in der allgemein beschriebenen Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23. Zusätzlich kann ein weiterer Algorithmus dazu verwendet werden, Spülgutteile anhand ihrer Verschmutzung zu klassifizieren.
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Ein in der 6 gezeigtes Beispiel hierzu ist die Klassifikation in saubere Spülgutteile oder Objekte 21 (strichpunktiertes Kästchen), verschmutzte Objekte 21 (gepunktetes Kästchen) und sehr stark verschmutzte Objekte 21 (gestricheltes Kästchen). Bei den stark verschmutzten Objekten 21 kann die Annahme getroffen werden, dass hier eine sehr lange Reinigungsdauer durch die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 notwendig ist um eine Verschmutzung 33 zu beseitigen oder dass die Verschmutzung 33 nicht durch die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 allein beseitigt werden kann. Um dies zu verhindern, kann der Schmutz zusätzlich mit dem Haushalts-Roboter 16 grob oder komplett entfernt werden.
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Die 7 zeigt verschmutztes Spülgut. Dabei haftet an einem wie zuvor erläutertem Objekt 21, insbesondere einem Teller, eine Verschmutzung 33 an. Das Entfernen der starken Verschmutzung 33 kann unter anderem durch eine mechanische, elektromechanische, pneumatische oder hydraulische externe Einwirkung stattfinden. Hierzu kann an dem Roboterarm 17 ein mechanisches Element 34, eine Lasereinrichtung 35, eine Druckluftdüse 36 oder eine Wasserdüse 37 angebracht sein, um die Verschmutzung zu entfernen.
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Die 8 zeigt erneut das Spülprogramm 27. In der 8 sind mögliche Phasen, in denen eine Reinigungsunterstützung durch den Haushalts-Roboter 16 stattfinden kann, mit einem Kästchen umschlossen. Die Reinigungsunterstützung kann demgemäß während des Vorspülgangs 28, des Reinigungsgangs 29 und/oder des Zwischenspülens 30 durchgeführt werden.
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Gemäß einem weiteren Anwendungsfall ist es möglich, das Spülprogramm 27 aufgrund von sich ändernden Umgebungsbedingungen während des Spülprogramms 27 an die veränderte Situation anzupassen. Ein Beispiel kann die Erkennung von Personen im Umfeld der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 sein. Dies kann beispielsweise mit der allgemein beschriebenen Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23 stattfinden oder mit zusätzlichen externen Sensordaten beispielsweise von integrierter Sensorik 18 des Haushalts-Roboters 16.
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Wenn Personen erkannt werden, kann das Spülprogramm 27 an diese neue Situation angepasst werden und in einen extra leisen Modus wechseln um möglichst wenig Geräusche an die Umgebung abzugeben. Ein weiteres Beispiel ist die Anpassung des Spülprogramms 27 bei der Anwesenheit einer größeren Gruppe von Personen. Es kann abgeleitet werden, dass in kurzer Zeit eine größere Menge an Spülgut verfügbar sein muss und die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 das Spülprogramm 27 extra schnell beenden soll.
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Die Möglichkeit der Programmänderung beziehungsweise der Programmanpassung ist während des gesamten Spülprogramms 27 möglich. Ein Beispiel ist in der 9 zu erkennen. Das Spülprogramm 27 ist zu Beginn beispielsweise mit der Programmauswahl Eco 50° gestartet und wird aufgrund einer oder mehrerer detektierten Personen in der nahen Umgebung der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 zu einem Zeitpunkt t mit der Zusatzauswahl „Leise“ erweitert. Diese Zusatzauswahl kann maßgebliche Parameter, wie beispielsweise eine verringerte Pumpendrehzahl, um den Geräuschpegel, der von der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 ausgeht, zu verringern, beeinflussen. Im gleichen Zuge ist es möglich, bei der Abwesenheit von Personen eine mögliche Zusatzoption, wie beispielsweise „Leise“, zu entfernen um eine verbesserte und/oder schnellere Reinigung zu erzielen.
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Die 10 zeigt schematische Ansichten der Spülgutaufnahme 12, in der ein Objekt 38 in Form einer Schüssel aufgenommen ist. Die linke Teilfigur der 10 zeigt das Objekt 38 vor einem Start des Spülprogramms 27. Die mittlere Teilfigur der 10 zeigt das Objekt 38 während des Spülprogramms 27 und die rechte Teilfigur der 10 zeigt das Objekt 38 nach einer Korrektur durch den Haushalts-Roboter 16.
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Es ist möglich, das Spülprogramm 27 zu unterbrechen und eine Korrektur von Objektpositionen durchzuführen. Diese Korrektur der Objektpositionen kann durchgeführt werden, damit das Spülgut optimal gereinigt und/oder getrocknet werden kann. Der Zeitpunkt der Korrektur kann festgelegt oder adaptiv gewählt werden. Hierzu kann die allgemein beschriebene Methodik zur Erkennung von Objekten 38 inklusive einer Orientierungserkennung verwendet werden. Anhand der Orientierungsdaten kann bewertet werden, ob sich die aktuelle Position des Objekts 38 positiv oder negativ auf den Spülprozess auswirkt oder als alternative kann durch die Objekterkennung und Klassifizierung bereits erkannt werden, ob sich beispielsweise Spülflotte und/oder Frischwasser F oder Lauge in dem Objekt 38 befindet und somit durch eine Korrektur der Objektposition eine verbesserte Trocknung erreicht werden kann.
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Wenn sich das Objekt 38 während des Spülprogramms 27 durch die hydraulische Krafteinwirkung umgedreht hat (mittlere Teilfigur der 10), ist es möglich dies zu erkennen und mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 zu korrigieren (rechte Teilfigur der 10). Dadurch kann verhindert werden, dass sich das Objekt 38 mit Spülflotte und/oder Frischwasser F füllt, beziehungsweise bei einem bereits mit Spülflotte und/oder Frischwasser F gefüllten Objekt 38 dieses wieder entleert wird.
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Die 11 zeigt weitere schematische Ansichten der Spülgutaufnahme 12, in der zwei Objekte 38, 39 in Form von Schüsseln aufgenommen ist. Die linke Teilfigur der 11 zeigt die Objekte 38, 39 vor dem Start des Spülprogramms 27. Die mittlere Teilfigur der 11 zeigt die Objekte 38, 39 während des Spülprogramms 27 und die rechte Teilfigur der 11 zeigt die Objekte 38, 39 nach einer Korrektur durch den Haushalts-Roboter 16.
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Durch eine ungünstige Positionierung, beispielsweise durch den Benutzer oder durch ein Verrücken oder Verrutschen der Objekte 38, 39 durch den Spülprozess, können sich die Objekte 38, 39 gegenseitig überdecken (mittlere Teilfigur der 11), wodurch die Reinigung erschwert wird. Dadurch, dass das Objekt 38 das Objekt 39 teilweise verdeckt, kommt es zu einem sogenannten Sprühschatten 40, der in der mittleren Teilfigur der 11 schraffiert dargestellt ist. Das Objekt 38 deckt auf die Objekte 38, 39 gerichtete Sprühstrahlen 41, 42 zumindest teilweise ab, so dass diese das Objekt 39 nur teilweise erreichen.
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Wie in den 12 und 13 gezeigt, kann die Korrektur der Position beispielsweise durch einen Vergleich mit einem Standardmuster 43 zum Einräumen der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 durchgeführt werden oder mit einem Optimierungsalgorithmus, dessen Ziel es ist, jedes Spülgutteil optimal in der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 zu platzieren, damit jedes Spülgutteil optimal gesäubert und getrocknet wird, wie dies in der 14 dargestellt ist. Dies kann auch unter zu Hilfenahme eines lernenden Algorithmus stattfinden. In der linken Teilfigur der 14 ist eine optimale Platzierung der Objekte 38, 39 dargestellt und in der mittleren und rechten Teilfigur der 14 ist jeweils eine nicht optimale Platzierung der Objekte 38, 39 gezeigt. Die 14 zeigt somit das Ergebnis eines Optimierungsalgorithmus zur optimalen Platzierung der Objekte 38, 39 (linke Teilfigur der 14) und einer nicht optimalen Platzierung der Objekte 38, 39 (mittlere und rechte Teilfigur der 14).
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Es ist ferner möglich, während des aktiven Spülprogramms 27 einzugreifen und verschiedenste Objekte 21 bis 23, 38, 39 nachzulegen. Hierfür kann ein Beispiel sein, dass der Benutzer zum Start des Spülprogramms 27 noch Spülgut in Benutzung hatte und dies somit zu diesem Zeitpunkt nicht in die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 eingeräumt werden konnte. Mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 ist es möglich, während des aktiven Spülprogramms 27 die Tür 3 zu öffnen, bei einer frei verfügbaren Fläche in der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis14 dieses Spülgut nachzulegen und anschließend die Tür 3 wieder zu schließen.
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Wenn keine freie Fläche in der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 mehr vorhanden ist, ist es ebenso möglich, mit einem Optimierungsalgorithmus das bereits eingeräumte Spülgut neu zu platzieren, damit das zusätzliche Spülgut noch eingeräumt werden kann. Hierzu kann die zuvor allgemein beschriebene Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23, 38, 39 inklusive der Orientierungserkennung verwendet werden. Ein denkbarer Zeitraum zum Eingriff in das aktiven Spülprogramm 27 ist in der 15 mit einem Kästchen umrandet. Ein Eingriff ist demgemäß während des Vorspülgangs 28 und während des Reinigungsgangs 29 möglich.
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Zusätzlich ist es möglich, das Spülprogram 27 mit Abschluss der Objektzufuhr an diese Situation anzupassen. Ein Beispiel hierfür ist in der 16 gezeigt. Gemäß der 16 wird ein Spülgutteil nach dem Start des Spülprogramms 27 während des Zwischenspülens 30 nachgelegt und ein zweiter Reinigungsgang 29 wird im Spülprogramm 27 ergänzt, um auch dieses nachgelegte Spülgutteil noch optimal zu reinigen.
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Wie in der 17 gezeigt, besteht ein weiterer Ansatz aktiv in das Spülprogram 27 einzugreifen darin, Objekte 21 bis 23, 38, 39 aus dem Spülraum 4 zu entnehmen. Im Fall, dass der Haushalts-Roboter 16 das Spülgut automatisch eingeräumt hat, ist es möglich, auf die aktuelle Beladung zurückzuschließen. Wenn der Beladungsvorgang manuell durchgeführt wurde, ist es möglich, mit Hilfe der allgemein beschriebenen Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23, 38, 39 inklusive der Orientierungserkennung, auch nach dem Start des Spülprogramms 27 auf das vorhandenen Spülgut zu schließen. Das aktive Spülprogramm 27 wird für diese Aktion nur kurz unterbrochen und anschließend fortgesetzt.
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Die automatische Objektentnahme durch den Haushalts-Roboter 16 kann beispielsweise durch den Benutzer getriggert werden, da dieser ein bestimmtes Objekt 21 bis 23, 38, 39 zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt und dieses sich in der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 befindet. Hierbei wird die Tür 3 durch den Haushalts-Roboter 16 geöffnet, das ausgewählte Objekt 21 bis 23, 38, 39 entnommen und anschließend die Tür 3 wieder geschlossen.
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Ein weiterer Anwendungsfall ist es, aufgrund von Objekteigenschaften einzelne Objekte 21 bis 23, 38, 39 während des Spülprogramms 27 bewusst zu entnehmen. Gründe hierfür können beispielsweise Temperaturgrenzen sein, die bei einem Überschreiten beispielsweise eine unerwünschte irreversible Deformierung der Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit sich ziehen. Als Beispiel kann ein Kunststoffdeckel einer wiederverschließbaren Box genannt werden, der sich auf Grund einer zu hohen Temperatur irreversibel deformiert hat und somit nicht mehr formschlüssig auf die Box passt. Dieser könnte mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 vor dem Überschreiten eines definierten Temperaturbereichs entnommen werden und somit die Deformierung verhindern. Eine Objektentnahme ist zu jedem Zeitpunkt des Spülprogramms 27 denkbar, wie dies in der 17 mit Hilfe eines das Spülprogramm 27 umrandenden Kästchens angedeutet ist.
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Ferner ist es, wie in der 18 gezeigt, auch möglich, Wasserrückstände 44 an einem Objekt 22, beispielsweise einer Tasse, zu erkennen und zu beseitigen. Dieses Vorgehen wird in zwei Schritte unterteilt. Zum einen das Erkennen von Wasserrückständen 44 und zum anderen das Entfernen der Wasserrückstände 44. Zum Erkennen der Wasserrückstände 44 sind drei Methoden möglich, um Objekte 22 oder Teile der Spülgutaufnahme 12 bis 14 zu erkennen, die Wasserrückstände 44 aufweisen oder die für Wasserrückstände 44 anfällig sind.
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Erstens kann mit Hilfe der allgemein beschriebenen Methode zur Erkennung von Objekten 21 bis 23, 38, 39 in einem Bild zwischen Gegenständen und/oder Oberflächen ohne Wasserrückständen (doppelt strichpunktiertes Kästchen in der mittleren Teilfigur der 18) und Gegenständen und/oder Oberflächen mit Wasserrückständen 44 (gepunktetes Kästchen in der rechten Teilfigur der 18) klassifiziert werden. Es ist vorgesehen, die mit „Wasserrückstand“ definierten Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit dem Haushalts-Roboter 16 derart zu bearbeiten, dass der Wasserrückstand 44 größtenteils oder komplett entfernt wird.
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Zweitens können mit Hilfe des Algorithmus der allgemein beschriebenen Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23 einem Bild verschiedene Gegenstände klassifiziert werden, wie beispielsweise Tassen, Besteck, Teller oder dergleichen, wie dies in der 19 gezeigt ist. Die 19 zeigt das Ergebnis eines Klassifikationsalgorithmus zur Klassifikation verschiedener Objekte 21 bis 23. In der 19 sind eine Tasse, ein Teller und ein Messer dargestellt. Das Ergebnis dieses Klassifizierungsalgorithmus kann verwendet werden, um mit Hilfe einer weiteren Methodik diese klassifizierten Objekte 21 bis 23 nochmals zu unterteilen.
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Möglich ist beispielsweise eine Aufteilung in zwei weitere Klassen, nämlich Objekte 21 bis 23 mit einem hohem Potential für Wasserrückstände 44, wie beispielsweise Tassen, Schüsseln, Gläser, Löffel oder dergleichen, und Objekte 21 bis 23 mit einem geringem Potential für Wasserrückstände 44, wie beispielsweise Teller, Messer, Gabeln oder dergleichen. Diese Unterteilung kann durch eine experimentelle Messreihe, Simulation oder einen maschinellen Lernalgorithmus erstmals definiert und in Zukunft weiter optimiert und verbessert werden. Nun ist es möglich, die Objekte 21 bis 23 mit einem hohen Potential für Wasserrückstände 44 mit dem Haushalts-Roboter 16 derart zu bearbeiten, dass die Wasserrückstände 44 entfernt werden.
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Drittens ist das Durchführen einer vereinfachten Methode, bei der optional auf die Sensorik 18 in Form einer Kamera verzichtet werden kann, möglich. Voraussetzung ist, dass jedes Objekt 21 bis 23, 38, 39 eine definierte Position und Ausrichtung in der Spülgutaufnahme 12 bis 14 aufweist. Dies kann beispielsweise durch eine vorgegebene Platzierung der Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einer Halterung umgesetzt werden. Durch eine Unterteilung der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 in verschiedene Zonen 45, 46, wie in der 20 gezeigt, ist es möglich, ebenso wie bei der zuvor erwähnten zweiten Vorgehensweise durch eine Unterteilung in zwei Klassen, nämlich in Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohem Potential für Wasserrückstände 44 und Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einem geringem Potential für Wasserrückstände 44, nur die Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohen Potential für Wasserrückstände 44 mit dem Haushalts-Roboter 16 derart zu bearbeiten, dass die Wasserrückstände 44 entfernt werden.
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Eine erste Zone 45 kann verschiedene Halterungen 47 für verschiedene Objekte 21 bis 23, 38, 39 aufweisen. Eine zweite Zone 46 kann in einem klassischen Stil mit Klappstacheln 48 aufgebaut werden, da die in der zweiten Zone 46 aufgenommenen Objekte 21 bis 23, 38, 39 nicht durch den Haushalts-Roboter 16 bearbeitet werden müssen. Die erste Zone 45 ist für Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohen Potential für Wasserrückstände 44 geeignet. Die zweite Zone 46 ist für Objekte 21 bis 23, 38, 39 mit einem geringen Potential für Wasserrückstände 44 geeignet.
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In einem zweiten Schritt werden, wie in der 21 gezeigt, die Wasserrückstände 44 entfernt. Unabhängig von der Vorgehensweise zur Erkennung eines Objekts 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohem Potential für Wasserrückstände 44, gibt es die folgenden Vorgehensweisen, diese Objekte 21 bis 23, 38, 39 gesondert zu bearbeiten um die Wasserrückstände 44 zu entfernen.
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Erstens kann eine definierte Bewegung der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 durchgeführt werden. Mit Hilfe einer definierten Bewegung der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 durch den Haushalts-Roboter 16 ist es möglich, die Wasserrückstände 44 zu entfernen. Dies kann beispielsweise durch eine impulsartige Bewegung der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 erfolgen. Hierbei greift der Effektor 19 des Haushalts-Roboters 16 die Spülgutaufnahme 12 bis 14 und bewegt diesen derart, dass die Wasserrückstände 44 durch die Bewegung aus einem problematischen Bereich, beispielsweise einem Tassenboden, fließen und dadurch entfernt werden, wie dies in der 21 gezeigt ist. Hierbei wird die Spülgutaufnahme 12 bis 14 in der Auszugsrichtung A und/oder in der Einschubrichtung E bewegt. Dabei zeigt die linke Teilfigur der 22 die jeweilige Spülgutaufnahme 12 bis 14 in einer Ruheposition und die rechte Teilfigur der 21 während einer Bewegung durch den Haushalts-Roboter 16.
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Wie die 22 zeigt, ist eine weitere Möglichkeit, mit einer definierten Bewegung der jeweiligen Spülgutaufnahme 12 bis 14 Wasserrückstände 44 von den Objekten 21 bis 23, 38, 39 zu entfernen. Hierzu wird die jeweilige Spülgutaufnahme 12 bis 14 mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 an einem Punkt gegriffen und um eine Höhe h nach oben bewegt. Die linke Teilfigur der 22 zeigt die jeweilige Spülgutaufnahme 12 bis 14 in einer Ruheposition und die rechte Teilfigur der 22 zeigt die Spülgutaufnahme 12 bis 14 während einer nach oben gerichteten Bewegung.
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Alternativ kann, wie in den 23 und 24 gezeigt, eine definierte Bewegung des jeweiligen Objekts 21 bis 23, 38, 39 durchgeführt werden. Das jeweilige Objekt 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohen Potential für Wasserrückstände 44 wird durch den Effektor 19 gegriffen und durch eine Bewegung, wie beispielsweise eine 360°-Drehung (23) des Objekts 21 bis 23, 38, 39 oder ein seitliches Neigen (24) um in eine Position bewegt, in welcher die Wasserrückstände 44 abfließen können.
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Weiterhin kann eine externe Einwirkung eingesetzt werden. Das Objekt 21 bis 23, 38, 39 mit einem hohen Potential für Wasserrückstände 44 wird mit einem weiteren Effektor, wie beispielsweise einer wie zuvor erwähnten Druckluftdüse 36 (25), einem saugfähigen Material 49 (26) in Form eines Tuchs, einem Wassersauger 50 (27), einem Heizelement 51 (28), beispielsweise in Form eines Infrarotstrahlers oder dergleichen, bearbeitet. Die zuvor genannten Komponenten 36, 49, 50, 52 können an dem Roboterarm 17 befestigt sein, oder durch den Haushalts-Roboter 16 vor der Bearbeitung gegriffen werden.
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Im Falle der Druckluftdüse 36 werden die Wasserrückstände 44 durch einen Luftstrahl mit einem Überdruck von dem jeweiligen Objekt 21 bis 23, 38, 39 geblasen (25). Im Anwendungsfall eines saugfähigen Materials 49 werden die Wasserrückstände 44 von diesem aufgesaugt oder weggewischt (26). Mit dem Wassersauger 50 werden die Wasserrückstände 44 durch einen Unterdruck eingesaugt (27). Mit Hilfe des Heizelements 51 werden die Wasserrückstände 44 zum Verdampfen gebracht (28).
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Wie die 29 zeigt, ist es möglich, die Erkennung und das Entfernen der Wasserrückstände 44 in das bestehende Spülprogramm 27 zu ergänzen. Dies kann insbesondere während des Trocknungsgangs 32 (gestricheltes Kästchen) erfolgen.
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Wie die 30 zeigt, besteht ein weiterer Anwendungsfall darin, mögliche Fehlerfälle zu erkennen und anschließend zu beheben. Hierzu kann die allgemein beschriebene Methodik zur Erkennung von Objekten 21 bis 23, 38, 39 inklusive der Orientierungserkennung verwendet werden. Ein Beispiel hierfür ist die Blockade eines Sprüharms. Eine häufige Ursache hierfür kann ein nicht optimales Einräumen eines oder mehrerer Objekte 21 bis 23, 38, 39 durch den Benutzer oder eine Bewegung der Objekte 21 bis 23, 38, 39, hervorgerufen durch eine hydraulische Krafteinwirkung durch den Spülprozess, sein.
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Der Haushalts-Roboter 16 kann durch die Kombination aus Sensorik 18, insbesondere in Form eines Kamerasystem, und der Methode zur Objekterkennung diesen Fall erkennen und durch eine Korrektur der Position der Objekte 21 bis 23, 38, 39 diese Blockade lösen. Dieser Prozess zur Erkennung und Behebung der Sprüharmblockade kann zu Beginn oder auch während des aktiven Spülprogramms 27 ausgeführt werden.
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Ein weiteres Beispiel ist die Erkennung eines verstopften Siebsystems, insbesondere eines Grobsiebs und/oder eines Feinsiebs, im Inneren der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1. Dies kann beispielsweise durch Speisereste oder andere Objekte hervorgerufen werden. Der Haushalts-Roboter 16 kann durch die Kombination aus Sensorik 18 und der Methode zur Objekterkennung diesen Fall erkennen und durch den Einsatz seines Effektors 19 den Fehlerfall beheben. Dieser Prozess zur Erkennung und Behebung des blockierten Siebsystems kann zu Beginn oder auch während des aktiven Spülprogramms 27 ausgeführt werden. Wie die 30 zeigt, ist eine Erkennung und Behebung eines Fehlerfalls zu jedem Zeitpunkt des aktiven Spülprogramms 27 (gestricheltes Kästchen) möglich.
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Ein deutlicher Vorteil, die Wasserrückstände 44 durch den Haushalts-Roboter 16 zu entfernen, ist die Möglichkeit auch während des Spülprogramms 27 in dieses einzugreifen. Beispielsweise ist es möglich, unmittelbar nach dem Klarspülgang 31 den Prozess für die Beseitigung der Wasserrückstände 44 zu starten um dadurch ein besseres Trocknungsergebnis zu erreichen, wie dies in der 31 mit Hilfe eines Pfeils 52 angedeutet ist. Die 31 zeigt ein beispielhaftes Spülprogramm 27 mit dem neu eingefügten Prozessabschnitt zur Beseitigung der Wasserrückstände 44.
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Die 32 zeigt einen beispielhaften Prozess für die Erkennung und Beseitigung von Wasserrückständen 44 in einem bestehenden Spülprogramm 27. In einem Schritt S1 erfolgt ein vorheriger Spülprogrammschritt. In einem Schritt S2 erfolgt eine Erkennung von Objekten 21 bis 23, 38, 39 und/oder von Oberflächen mit Wasserrückständen 44. In einem Schritt S3 werden die Wasserrückstände 44 entfernt. Dann erfolgt eine Abprüfung, ob weitere Wasserrückstände 44 vorhanden sind. Ist dies nicht der Fall, erfolgt in einem Schritt S4 ein nachfolgender Spülprogrammschritt beziehungsweise ein Spülgangende. Sind weiterhin Wasserrückstände 44 vorhanden, so wird erneut zu dem Schritt S3 oder optional zu dem Schritt S2 zurückgegangen.
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Die 33 zeigt eine abstrahierte Darstellung eines beispielhaften Systems 53, unabhängig von der jeweiligen Methodik. Die gestrichelten Kästen/Linien sind optionale Komponenten beziehungsweise Verbindungen, die nicht zwingend vorhanden sein müssen. Das System 53 umfasst eine übergeordnete Steuereinheit 54, ein Kamerasystem 55, das Teil der Sensorik 18 sein kann, eine Kamera 56, die Teil des Kamerasystems 55 sein kann, und einen maschinellen Lernalgorithmus 57. Daneben sind noch die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 selbst, ein Manipulator in Form des Roboterarms 17 mit dem Effektor 19 und der Sensorik 18 sowie eine oder mehrere Spülgutaufnahmen 12 bis 14 und Objekte 21 bis 23, 38, 39 vorgesehen.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 bietet somit die Möglichkeit, mit dem Haushalts-Roboter 16 aktiv in das Spülprogramm 27 einzugreifen. Es werden neue neue Use Cases und/oder Funktionen ermöglicht. Es ist eine autonome Bedienung der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 während des aktiven Spülprogramms 27 möglich. Vorteilhafterweise ergibt sich eine minimale Beteiligung des Benutzers im Spülprozess. Es besteht die Möglichkeit, Reiniger und Klarspüler adaptiv zu dosieren. Vorteilhafterweise ergibt sich eine minimale Beteiligung des Benutzers im Spülprozess sowie eine Umwelt- und Ressourcenschonung.
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Es ergibt sich die Möglichkeit, das Spülprogramm 27 adaptiv während des Spülprozesses zu ändern. Ein sich daraus ergebender Vorteil ist die Verringerung des Geräuschpegels der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 bei der Anwesenheit von Personen. Es besteht die Möglichkeit, Objekte 21 bis 23, 38, 39 optimal in der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 zu platzieren beziehungsweise bereits positionierte Objekte 21 bis 23, 38, 39 für eine optimale Reinigung erneut zu platzieren. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch eine verbesserte Reinigungsleistung und/oder eine optimale beziehungsweise maximale Beladung der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1.
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Es ergibt sich eine verbesserte Trocknungsleistung durch eine gezielte Entfernung möglicher Wasserrückstände 44. Vorteilhafterweise führt dies zu einem besseren Trocknungsergebnis und ist somit sichtbar durch den Benutzer. Es ergibt sich eine verkürzte Trocknungszeit, da das Spülgut weniger mit Wasser benetzt ist. Vorteil hierbei ist eine verkürzte Dauer des Spülprogramms 27. Es erfolgt eine autonome Behebung von Fehlerfällen der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 mit Hilfe des Haushalts-Roboters 16 während des aktiven Spülprogramms 27. Als Vorteil ergibt sich eine minimale Beteiligung des Benutzers im Spülprozess.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Verwendete Bezugszeichen:
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- 1
- Haushalts-Geschirrspülmaschine
- 2
- Spülbehälter
- 3
- Tür
- 4
- Spülraum
- 5
- Schwenkachse
- 6
- Beschickungsöffnung
- 7
- Boden
- 8
- Decke
- 9
- Rückwand
- 10
- Seitenwand
- 11
- Seitenwand
- 12
- Spülgutaufnahme
- 13
- Spülgutaufnahme
- 14
- Spülgutaufnahme
- 15
- Steuer- und Regeleinrichtung
- 16
- Haushalts-Roboter
- 17
- Roboterarm
- 18
- Sensorik
- 19
- Effektor
- 20
- Steuer- und Regeleinrichtung
- 21
- Objekt
- 22
- Objekt
- 23
- Objekt
- 24
- Bounding Box
- 25
- Bounding Box
- 26
- Bounding Box
- 27
- Spülprogramm
- 28
- Vorspülgang
- 29
- Reinigungsgang
- 30
- Zwischenspülen
- 31
- Klarspülgang
- 32
- Trocknungsgang
- 33
- Verschmutzung
- 34
- Element
- 35
- Lasereinrichtung
- 36
- Druckluftdüse
- 37
- Wasserdüse
- 38
- Objekt
- 39
- Objekt
- 40
- Sprühschatten
- 41
- Sprühstrahl
- 42
- Sprühstrahl
- 43
- Standardmuster
- 44
- Wasserrückstand
- 45
- Zone
- 46
- Zone
- 47
- Halterung
- 48
- Klappstachel
- 49
- Material
- 50
- Wassersauger
- 51
- Heizelement
- 52
- Pfeil
- 53
- System
- 54
- Steuereinheit
- 55
- Kamerasystem
- 56
- Kamera
- 57
- Lernalgorithmus
- A
- Auszugsrichtung
- E
- Einschubrichtung
- F
- Spülflotte und/oder Frischwasser
- h
- Höhe
- S1
- Schritt
- S2
- Schritt
- S3
- Schritt
- S4
- Schritt
- t
- Zeitpunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102020204083 A1 [0003]
